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怎样提高gr5钛合金的疲劳强度

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怎样提高Gr5钛合金的疲劳强度

Grade 5合金是一种中等强度的 α-β 型两相钛合金，含有6% α 稳定元素AI和4% β 稳定元素V。该合金具有优异的综合性能，在航空和航天工业中获得了最广泛的应用。合金长时间工作温度可达400℃，在航空工业中主要用于制造发动机的风扇和压气机盘及叶片，以及飞机结构中的梁、接头和隔框等重要承力构件。

Grade 5钛合金的主要半成品是棒材、锻件、厚板、薄板、型材和丝材等。合金主要在退火状态下使用，也可以采用固溶时效处理进行一定的强化，然而淬透截面一般不超过25mm。

该合金具有良好的工艺塑性和超塑性，适合于各种压力加工成形。该合金还可采用各种方式进行焊接和机械加工。

化学元素成分含量(%)

铸锭应该经过两次以上真空自耗电极电弧炉熔炼。发动机转子零件用料应经过三次熔炼。合金元素V以A1-V中间合金方式加入。自耗电极的焊接严禁使用钨极氩弧焊，采用氩气保护等离子焊接方法。

表面处理工艺

1）为提高钛合金零件的疲劳强度可进行表面喷丸处理。一般采用直径为2-5mm的钢丸，能产生大约785MPa的表面压应力，表面强化深度约为200μm。喷丸强化可显著提高TC4合金的疲劳强度。

2）为改善Grade 5钛合金的耐磨性能，在零件的易磨损部位，例如风扇叶片的阻尼台侧面，采用等离子或爆炸喷涂方法喷涂碳化钨、碳化铬等难熔质点涂层。这种方法还可用于钛合金零件已磨损部位的修补。

3）为避免钛合金零件在工作中发生擦伤和粘结，在有磨擦接触和螺纹组合的零件上，应进行阳极化、镀铬、化学镀镍或渗氮处理。

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